ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับเอกภพและทางช้างเผือกนั้นถูกสร้างขึ้นบนฐานของความรู้แต่ละชิ้นซึ่งเกี่ยวข้องกัน แต่แต่ละชิ้นเหล่านั้นมีความแม่นยำเท่านั้น ยิ่งความแม่นยำมากขึ้นเราสามารถสร้างความรู้ชิ้นใดชิ้นหนึ่งได้มากเท่าไหร่ความเข้าใจของเราในเรื่องทั้งหมดก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
อายุของดาวฤกษ์เป็นหนึ่งในชิ้นส่วนนั้น นักดาราศาสตร์ใช้วิธีการหาอายุของดาวฤกษ์ที่มีความคลาดเคลื่อน 10% ถึง 20% เป็นเวลาหลายปี ตอนนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยการบินเอ็มบรี - ริดเดิลได้พัฒนาเทคนิคใหม่เพื่อกำหนดอายุของดาวฤกษ์ด้วยอัตราความผิดพลาดเพียง 3% ถึง 5%
เทคนิคการหาคู่ในปัจจุบันขึ้นอยู่กับการสังเกตดาวตามลำดับหลักซึ่งเหมือนกับดาวฤกษ์ดวงใหม่สำหรับผู้ใหญ่ เทคนิคนี้ดูดาวที่เริ่ม 'ตาย' ซึ่งในกรณีนี้หมายความว่าพวกเขากำลังทำให้ไฮโดรเจนหมดไป นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์มักจะบอกอายุของดาวได้โดยการหาอายุของประชากรที่พวกเขาเป็นส่วนหนึ่ง พวกเขารู้อายุของดาวแต่ละดวง แต่ส่วนใหญ่เรารู้อายุของกระจุกดาวมากกว่าที่จะเป็นดาวแต่ละดวง
เหตุผลที่ค่อนข้างซับซ้อน แต่เทคนิคการออกเดทดาราของเรานำไปสู่ข้อสรุปที่แปลกประหลาดและค่อนข้างเป็นไปไม่ได้อย่างเห็นได้ชัดเช่นการค้นหากลุ่มดาวในทางช้างเผือกที่เก่ากว่าทางช้างเผือก
เทคนิคที่พัฒนาโดยทีมงานที่เอ็มบรี - ริดเดิ้ลนำโดยศาสตราจารย์ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ดร. เท็ดฟอนฮิพเพลอาศัยการตรวจสอบดาวแคระขาวมากกว่าดาวฤกษ์ในแถบลำดับหลัก ดาวแคระขาวเป็นซากของดาวที่เหลืออยู่ในลำดับหลักหลังจากเชื้อเพลิงหมด ดวงอาทิตย์ของเราจะจบชีวิตในฐานะดาวแคระขาว
เทคนิคใหม่นี้จะทำการวัดมวลอุณหภูมิพื้นผิวและบรรยากาศของมันว่ามีไฮโดรเจนหรือฮีเลียมหรือไม่
“ …การรู้ว่ามีไฮโดรเจนหรือฮีเลียมที่ผิวเป็นสิ่งสำคัญหรือไม่เนื่องจากฮีเลียมแผ่ความร้อนออกไปจากดาวฤกษ์เร็วกว่าไฮโดรเจน”
ดร. Ted von Hippel ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยเอ็มบรีริดเดิ้ล
“ มวลของดาวฤกษ์สำคัญเนื่องจากวัตถุที่มีมวลมากกว่ามีพลังงานมากกว่าและเย็นกว่านานกว่า” von Hippel ผู้อำนวยการหอสังเกตการณ์กรมวิทยาศาสตร์ทางกายภาพของเอ็มบรี - ริดเดิ้ลกล่าวและกล้องโทรทรรศน์ Ritchey-Chretien 1.0 เมตร “ นี่คือสาเหตุที่กาแฟหนึ่งถ้วยร้อนนานกว่ากาแฟหนึ่งช้อนชา อุณหภูมิพื้นผิวเช่นถ่านหินที่ใช้ไปในกองไฟที่ดับแล้วให้เบาะแสว่าไฟจะตายเมื่อนานมาแล้ว ในที่สุดการรู้ว่ามีไฮโดรเจนหรือฮีเลียมที่พื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญหรือไม่เนื่องจากฮีเลียมแผ่ความร้อนออกไปจากดาวฤกษ์มากกว่าไฮโดรเจน”
มวลของดาวฤกษ์ยังคงเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดอายุของมันและยังคงเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับดาวแคระขาวจำนวนมาก แต่ต้องขอบคุณ Gaia Satellite ที่ทำให้ง่ายขึ้น
วิธีการใหม่ของ Professor von Hippel ใช้ประโยชน์จากข้อมูลที่ได้รับจากภารกิจ Gaia ขององค์การอวกาศยุโรป Gaia กำลังสร้างแผนที่ 3 มิติของทางช้างเผือกด้วยการวัดความเร็วตำแหน่งและรัศมีของดาวฤกษ์ประมาณ 1,000 ล้านดวงในทางช้างเผือกและในกลุ่ม Local Local Gaia วัดระยะทางจากดาวด้วยความแม่นยำสูงและนั่นคือสิ่งที่ทีมของ von Hippel ใช้ประโยชน์
Gaia สามารถวัดระยะทางของดาวด้วยความแม่นยำสูงและ von Hippel และทีมของเขาใช้ความแม่นยำนั้นเพื่อกำหนดรัศมีของดาวตามความสว่าง จากนั้นพวกเขาใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในอัตราส่วนมวลต่อรัศมีของดาวเพื่อกำหนดมวลซึ่งเป็นส่วนผสมที่ขาดหายไปในการพิจารณาอายุของดาว
การสัมผัสครั้งสุดท้ายซึ่งช่วยให้เทคนิคใหม่มีความแม่นยำคือการค้นหาความเป็นโลหะของดาวฤกษ์ ความเป็นโลหะหมายถึงความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันในดาว ข้อมูลนี้ช่วยให้พวกเขาปรับแต่งอายุของดาว
ในการประชุม American Astronomical Society เมื่อเร็ว ๆ นี้สมาชิกของทีม von Hippel นำเสนอโปสเตอร์สองชิ้นเกี่ยวกับงานของพวกเขา ครั้งแรกที่มุ่งเน้นไปที่ดาวคู่แบบไบนารีที่มีดาวแคระขาวหนึ่งดวงและดาวลำดับหลักหนึ่งดวง ครั้งที่สองมุ่งเน้นไปที่ดาวแคระขาวคู่คู่
“ การศึกษาระดับต่อไปจะกำหนดองค์ประกอบต่าง ๆ ในตารางธาตุให้มากที่สุดสำหรับดาวลำดับหลักภายในคู่เหล่านี้”
ดร. Ted von Hippel ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยเอ็มบรีริดเดิ้ล
“ การศึกษาระดับต่อไปจะกำหนดองค์ประกอบต่าง ๆ ในตารางธาตุให้มากที่สุดสำหรับดาวลำดับหลักภายในคู่เหล่านี้” von Hippel กล่าว “ นั่นจะบอกเราเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิวัฒนาการทางเคมีของกาแลกติกโดยพิจารณาจากองค์ประกอบที่แตกต่างกันเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อดาวก่อตัวในกาแลคซีของเราทางช้างเผือก”
Von Hippel บอกว่าวิธีนี้ยังคงได้รับการพัฒนาและยังสามารถนำมาพิจารณาในขั้นตอนเบื้องต้นได้ แต่มันมีสัญญามากมายและทีมหวังว่าในที่สุดพวกเขาจะได้เรียนรู้อายุของดาวแคระขาวทั้งหมดในชุดข้อมูล Gaia “ นั่นอาจทำให้นักวิจัยพัฒนาความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างมีนัยสำคัญในทางช้างเผือก” von Hippel กล่าว
Von Hippel ได้จดบันทึกการเปรียบเทียบระหว่างสนามโบราณคดีและสนามฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ในโบราณคดีเราใช้การหาคู่คาร์บอนเพื่อกำหนดอายุของวัตถุทุกชนิด: เครื่องมือโครงสร้างฟอสซิลไซต์หินอายุ ยุคสมัยของสิ่งต่าง ๆ ทำให้เราเข้าใจถึงลำดับเหตุการณ์ในโลก เช่นเดียวกับจักรวาล
“ สำหรับนักดาราศาสตร์ในปัจจุบันโดยที่ไม่รู้อายุขององค์ประกอบต่าง ๆ ของกาแลคซีของเราเราไม่มีบริบท เรามีเทคนิคในการออกเดทวัตถุท้องฟ้า แต่ไม่แม่นยำ "
